Número de Reprodução Básico (R₀) e Taxas de Ataque

O número de reprodução básico, escrito R₀, é o número médio de infecções secundárias produzidas por um único caso infeccioso introduzido numa população totalmente suscetível. Juntamente com as taxas de ataque, que contam a proporção de uma população exposta que é infetada, fornece aos epidemiologistas medidas compactas de quão transmissível é um vírus e se um surto irá crescer ou diminuir.

Definition

O número de reprodução básico (R₀) é o número esperado de casos secundários gerados por um indivíduo infeccioso típico numa população completamente suscetível; a taxa de ataque é a proporção de uma população definida em risco que desenvolve infeção durante um período especificado.

Scope

Este tópico define R₀ e o número de reprodução efetivo relacionado (Rt), explica a condição de limiar que separa o crescimento do declínio, e introduz as taxas de ataque e as taxas de ataque secundário como medidas cumulativas de propagação. Trata estes conceitos como conceitos epidemiológicos quantitativos, aborda a sua interpretação e limitações, e não fornece limiares para ação em qualquer surto específico.

Core questions

• O que mede R₀, e qual é o limiar em R₀ = 1?
• Como o número de reprodução efetivo (Rt) difere de R₀?
• O que determina o valor de R₀ para um dado vírus e contexto?
• O que é uma taxa de ataque, e como uma taxa de ataque secundário difere dela?
• Por que os valores de R₀ relatados para o mesmo vírus podem variar tão amplamente?

Key concepts

• Número de reprodução básico (R0)
• Número de reprodução efetivo (Rt)
• Teorema do limiar (R = 1)
• Taxa de ataque
• Taxa de ataque secundário
• Taxa de contacto, probabilidade de transmissão e duração infecciosa
• Dependência do contexto de R0

Mechanisms

R₀ pode ser entendido como o produto da taxa de contacto entre hospedeiros, a probabilidade de transmissão por contacto e a duração média da infecciosidade. Quando R₀ excede um, cada caso mais do que se substitui e a infeção espalha-se; quando é inferior a um, as cadeias de transmissão extinguem-se. À medida que os suscetíveis são esgotados pela infeção ou vacinação, o número de reprodução efetivo Rt cai abaixo de R₀, e a epidemia inverte-se assim que Rt cruza um. Como as taxas de contacto e as probabilidades de transmissão dependem do comportamento e do contexto da população, R₀ não é uma constante biológica fixa, mas uma propriedade de um vírus num contexto particular, razão pela qual as estimativas publicadas variam. A taxa de ataque mede o resultado cumulativo destas dinâmicas num grupo exposto, e a taxa de ataque secundário isola a transmissão para contactos de casos conhecidos, por exemplo, dentro de agregados familiares.

Clinical relevance

Os números de reprodução e as taxas de ataque são as estatísticas sumárias através das quais a ameaça representada por um vírus é comunicada e através das quais o impacto das intervenções é avaliado a nível populacional. São apresentados aqui para explicar como a transmissibilidade é quantificada e interpretada; não são regras de decisão clínica e não descrevem o risco ou a gestão individual.

Epidemiology

As estimativas de R₀ variam entre vírus e contextos, e o mesmo vírus pode mostrar valores diferentes em diferentes populações, um ponto enfatizado em revisões críticas de como R₀ é estimado e relatado. Métodos de número de reprodução variáveis no tempo permitem que Rt seja rastreado ao longo de uma epidemia, e estudos de agregados familiares fornecem taxas de ataque secundário que quantificam a transmissão num grupo de contacto definido, como na meta-análise da transmissão intrafamiliar de SARS-CoV-2.

History

O conceito de número de reprodução surgiu da epidemiologia matemática do início do século XX e do teorema do limiar dos modelos epidémicos, e foi consolidado como uma quantidade organizadora central na síntese de Anderson e May de 1991. Métodos para estimar o número de reprodução variável no tempo durante epidemias em curso, como o quadro introduzido por Cori e colegas em 2013, estenderam o conceito para uma ferramenta prática em tempo real, enquanto comentários posteriores enfatizaram o cuidado necessário na interpretação dos valores de R₀.

Debates

Quão comparáveis são os valores de R₀ relatados?

Como R₀ depende dos padrões de contacto, da estrutura populacional e do método de estimativa, bem como do vírus, os valores relatados para o mesmo patógeno podem diferir substancialmente; os comentadores argumentam que R₀ é frequentemente tratado como uma constante biológica fixa quando, de facto, é dependente do contexto.

Key figures

• Roy Anderson
• Robert May
• Anne Cori
• Christophe Fraser

Seminal works

• anderson-may-1991
• cori-2013

Frequently asked questions

O que significa quando R₀ está acima ou abaixo de 1?

Se R₀ for maior que 1, cada caso, em média, produz mais de um caso adicional e a infeção pode espalhar-se por uma população suscetível; se for inferior a 1, as cadeias de transmissão diminuem e o surto desaparece. O número de reprodução efetivo Rt aplica o mesmo limiar uma vez que a imunidade tenha sido desenvolvida.

Por que as fontes dão valores de R₀ diferentes para o mesmo vírus?

R₀ depende não só do vírus, mas também dos padrões de contacto, da estrutura populacional e do método utilizado para o estimar, pelo que varia consoante o contexto e o estudo; é melhor lido como um resumo dependente do contexto do que como um único número fixo.